اپتیک
نزدیک‌بینی اصلاح‌شده
عدسی واگرا (توان منفی) نقطهٔ دور را به بی‌نهایت می‌برد و جسم دور در کانون می‌نشیند.
نزدیک‌بینی اصلاح‌شده — شبیه‌سازی تعاملی اپتیک. عدسی واگرا (توان منفی) نقطهٔ دور را به بی‌نهایت می‌برد و جسم دور در کانون می‌نشیند. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازه‌گیری‌های زندهٔ SI و آموزش هدایت‌شده.
اصلاح نزدیک‌بینی
عدسی واگرا (توان منفی) نقطهٔ دور را به بی‌نهایت می‌برد و جسم دور در کانون می‌نشیند.
عدسی عینک مقعر (واگرا) پیش از رسیدن نور به چشم پرتوها را می‌پراکند و صفحهٔ کانونی را برای اجسام دور به عقب روی شبکیه می‌آورد. توان چنان برگزیده می‌شود که نقطهٔ دور به بی‌نهایت برود — اصلاح استاندارد نزدیک‌بینی.
- عدسی واگرا
- نقطهٔ دور → ∞
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامه‌ریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیش‌بینی‌های رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسش‌های گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید می‌مانند.
پرسش محوری
عدسی اصلاحی واگرای چشم نزدیک‌بین (در اینجا f = −70 cm) قرار است اجسام دور را به‌جای جای واقعی‌شان، روی نقطهٔ دور چشم نشان دهد. آیا این فارغ از اینکه جسم واقعی واقعاً چقدر دور است به همین شکل کار می‌کند؟
پیش‌بینی‌هایی که باید سنجیده شوند
- در فاصله‌های جسمی که این میز واقعاً می‌تواند به دست آورد، فاصله تصویر مجازی هنوز هم با تغییر فاصله واقعی جسم تغییر قابل‌توجهی می‌کند — هنوز نزدیک نقطه دور تثبیت نشده است.
- بله — برای هر جسم به‌قدر کافی دور، عدسی واگرا تصویری مجازی بسیار نزدیک به نقطهٔ کانونی خودش (نزدیک نقطهٔ دور) می‌سازد، فارغ از فاصلهٔ واقعی دقیق.
- عدسی اصلاحی اصلاً فاصلهٔ تصویر مؤثر را عوض نمی‌کند.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم می‌کنید:
- فاصلهٔ واقعی جسم d_o (cm)
آنچه اندازه می‌گیرید:
- فاصلهٔ تصویر عدسی اصلاحی d_i (cm)
پژوهش چگونه اجرا می‌شود
- پیش‌تنظیم myopia-corrected را باز کنید و Reset را بفشارید. عدسی اصلاحی واگرا f = −70 cm دارد، مطابق نقطهٔ دور همین چشم.
- قرائت فاصلهٔ تصویر عدسی اصلاحی را فعال کنید.
- فاصلهٔ واقعی جسم را برای هر آزمایش تنظیم کنید (همه نسبتاً دور) و فاصلهٔ تصویر مجازی ساخته‌شده به‌دست عدسی اصلاحی را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
عدسی‌های اصلاحی چگونه نور را مسیر می‌دهند — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
عدسی اصلاحی واگرایی با f برابر (منفیِ) نقطهٔ دور چشم، جسمی واقعاً دور — صدها سانتی‌متر دورتر، بسیار فراتر از آنچه میز آزمایش می‌تواند برسد — را در (یا بسیار نزدیک به) همان نقطهٔ دور تصویر می‌کند، دقیقاً جایی که چشم نزدیک‌بین هنوز می‌تواند کانونی‌اش کند. نزدیک‌تر از آن، همان‌طور که آزمایش‌های خود این برگه نشان می‌دهد، تصویر هنوز به‌طور محسوسی با فاصلهٔ جسم تغییر می‌کند.
برگهٔ کار چاپی از دانش‌آموزان چه می‌خواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، d_i را از 1/f = 1/d_o + 1/d_i با f = −70 cm حساب کنید. با جدول مقایسه کنید.
- جدول شما نشان می‌دهد d_i حتی در بزرگ‌ترین فاصلهٔ جسمی که این میز می‌تواند به دست آورد (d_o = 100 cm, d_i تنها 58.8% راه تا f = −70 cm) به‌طور قابل‌توجهی تغییر می‌کند. با استفاده از 1/f = 1/d_o + 1/d_i، توضیح دهید که چرا d_i به d_o در چند صد سانتی‌متر نیاز دارد تا واقعاً به f نزدیک شود — این تصحیح واقعاً تنها برای اجسامی بسیار دورتر از آنچه این میز می‌تواند قرار دهد تقریباً بی‌نقص می‌شود، نه برای هر جسم «دوری».
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان می‌دهد
- این خودِ سازوکار عدسی‌های اصلاحی است: کاری که عدسی خود چشم می‌کند را عوض نمی‌کنند — نور را پیش‌پردازش می‌کنند تا چشم تصویر اصلاح‌شده را در فاصله‌ای «ببیند» که از قبل می‌تواند کانونی‌اش کند. توضیح دهید چرا این یعنی عدسی‌های اصلاحی «با» اپتیک خود چشم کار می‌کنند نه اینکه جایگزینش شوند.
- مقدار ثابت این آزمایش یعنی f = −70 cm را با محاسبهٔ قدرت اصلاحی آزمایش myopia برای نقطهٔ دور = 70 cm مقایسه کنید (P = −100/70 ≈ −1.43 D، پس f = 1/P ≈ −70 cm). تأیید کنید اینها همان یک عدسی‌اند که به دو صورت توصیف شده‌اند (طول کانونی در برابر دیوپتر).
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- به اصلاح نزدیک‌بینی خوش آمدید
- انتخاب عدسی اصلاحی
- Play را بفشارید
- اصلاح واگرا
- پنل ویژگی‌ها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیه‌سازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازه‌گیری‌های زنده و آموزش هدایت‌شده کاوش کنید.